精品解析：云南省煤炭第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

云南省煤炭第一中学2024——2025年下学高一期中考试 物理试卷 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，舞者巧借威亚展现别样东方美，寓意鱼跃龙门好运连连。如图所示，图甲为吊威亚表演者的照片，图乙为其简化示意图，工作人员 A以速度v沿直线水平向左匀速拉轻绳，表演者B在空中升起，则在此过程中（　　） A. 表演者B匀速上升 B. 表演者B上升速度越来越小 C. 表演者B处于超重状态 D. 经过图示位置时， A与B的速度大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】D．根据沿绳方向速度大小相等可知 当时，A与B的速度大小之比为2：，故D错误； ABC．工作人员A以速度v沿直线水平向左匀速拉轻绳，角变小，则变大，即B向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态，故AB错误，C正确。 故选C。 2. 在坐标系中，从0时刻起，一质量为的物体（视为质点）沿轴、轴的分位移与时间的关系图像如图甲、乙所示，已知甲图像在0时刻和乙图像在时刻的切线斜率均为0，两图像中倾斜虚线的斜率均为，两图像均为抛物线，下列说法正确的是（　　） A. 物体在时刻的速度大于 B. 物体沿轴方向的分加速度大小为 C. 物体受到的合力大小为 D. 0至时间内物体的位移大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．位移时间图像是抛物线，表示匀变速直线运动，对匀变速直线运动，平均速度等于初末速度之和的二分之一，倾斜虚线的斜率表示平均速度，则有 可知物体在时刻沿方向的分速度为 沿轴方向的分速度为0，则时刻物体的速度为 故A错误； B．同理，0时刻物体沿轴方向的分速度为，物体沿轴方向的分加速度大小为 故B正确； CD．同理，物体沿轴方向的分加速度大小为 则合加速度为 由牛顿第二定律可得物体受到的合力为 故C错误： D. 0至时间内有， 物体的位移为 故D错误。 故选B。 3. 如图甲所示，质量为的小球（视为质点）用轻质细线悬挂于点在竖直面内做圆周运动，小球以不同的角速度通过最高点时，细线的拉力与其角速度的平方的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时，小球在最高点的角速度大小为 B. 当地的重力加速度大小为 C. 细线的长度为 D. 当时，的大小为，方向竖直向上 【答案】C 【解析】 【详解】AD．由乙图可知，当细线的拉力刚好为0时， 解得小球的角速度为 此速度为小球能通过最高点的最小角速度，故AD错误： BC．由牛顿第二定律与向心力公式可得 即 则乙图的纵截距 解得重力加速度大小为 乙图的斜率为 解得细线的长度为 故B错误，C正确。 故选C。 4. 如图所示为安徽芜湖某游乐场悬挂式过山车火流星的一段轨道模型，在运行过程中座舱位于轨道外侧，AB是一段曲线轨道并与圆形轨道相切于B点，BD段水平，C为圆形轨道最高点（A、B、C、D可视为在同一竖直面内）。总质量为的过山车从轨道A点由静止滑出，加速到达B点的速度为25m/s，经过C点时的速度大小为15m/s，随后经圆形轨道滑至水平轨道D点。已知圆形轨道半径为15m，重力加速度g取，不计摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A. 过山车在从A到B过程中处于超重状态 B. 过山车在B点时轨道对其的弹力竖直向下 C. 过山车在C点时轨道对其的弹力大小为6000N D. 若过山车在C点时的速度为9m/s，则轨道对其作用力竖直向上 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于过山车在从A到B过程中有向下的加速度，所以从A到B过程中过山车先失重后超重，A错误； B．过山车在B点做圆周运动，合外力指向曲线凹侧，轨道对其的弹力一定向上，B错误； C．由圆周运动的规律可得 解得过山车在C点的向心力为 过山车质量为400kg，则轨道需要给过山车向下2000N的拉力，C错误； D．当过山车在C点只受重力作用时有 则速度为 若过山车在C点时的速度为9m/s，小于临界速度，则轨道对其的作用力向上，D正确。 故选D。 5. 2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，轨道的半长轴约为51900km。后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为9900km，周期约为24h。则鹊桥二号在捕获轨道运行时（ ） A. 周期约为144h B. 近月点的速度大于远月点的速度 C. 近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度 D. 近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球，根据开普勒第三定律得 整理得 A错误； B．根据开普勒第二定律得，近月点的速度大于远月点的速度，B正确； C．近月点从捕获轨道到冻结轨道鹊桥二号进行近月制动，捕获轨道近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度，C错误； D．两轨道的近月点所受的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知，近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度，D错误。 故选B。 6. 质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始运动，速度v与时间t的关系图像如图所示，时间内匀加速运动；时刻速度达到，开始以额定功率加速运动；时刻后以速度做匀速运动。整个过程汽车所受阻力均为f，则（ ） A. 时间内，汽车的牵引力为 B. 时间内，汽车克服阻力做功的功率不变 C. 时间内，汽车牵引力做的功为 D. 时间内，汽车牵引力做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．时间内，汽车的加速度为 根据牛顿第二定律有 可得，汽车的牵引力为 故A错误； B．汽车克服阻力做功的功率为 由于在时间内，阻力f不变，速度v逐渐增大，所以汽车克服阻力做功的功率逐渐增大，故B错误； C．时刻后汽车保持额定功率不变，时刻后牵引力等于阻力，所以时间内，汽车牵引力做功的功率等于时刻后的功率为 所以牵引力做功为 故C正确； D．根据动能定理可知，时间内，汽车所受合力做的功为，故D错误。 故选C。 7. 竖直向上抛出一物块，经过时间落回原处。假设物块所受空气阻力的大小与速率成正比，下列描述该物块的位移x、加速度a、机械能E和所受空气阻力大小f随时间t变化的关系图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动能定理知，小物块落回原处的速度小于初速度，根据图像的切线斜率表示速度，可知A图表示小物块落回原处的速度大于初速度，与实际不符，故A错误； B．小物块上升过程和下降过程中，加速度的方向始终竖直向下，方向不变，故B错误； C．由于空气阻力对小物块做负功，所以小物块机械能减小，根据功能关系知 得 速度v在变化，图像的切线斜率也应该变化，故C错误； D．小物块上升阶段，由于速度减小，所受阻力减小，由于阻力减小所以加速度减小，可知上升阶段物块做加速度减小的减速运动，则f随时间的变化率越来越小，小物块下降阶段，做加速度减小的加速运动，则f随时间的变化率也是越来越小，由于落回原处时的速度小于初速度，所以下落时的最大阻力小于上升时的最大阻力，故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，甲、乙两个小球（均视为质点）先、后从一水平虚线上的a点斜向上抛出，甲以与虚线成角斜向上的速度抛出，经过一段时间运动到虚线上b点（未画出），乙以与虚线成角斜向上、大小仍为的速度抛出，经过一段时间运动到虚线上点（未画出），不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙在最高点的速度大小之比为 B. 甲从a运动到的时间与乙从运动到c的时间之比为 C. 甲、乙在题述运动过程中离水平虚线的最大距离之比为 D. 、与、间距离之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．将甲、乙在点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，在竖直方向上有 甲、乙在最高点的速度分别为 则有 故A错误； B．设甲、乙的运动时间分别为、，则在竖直方向上、 可得 故B正确； C．甲、乙在该段时间中离水平虚线的最大距离之比为 故C错误； D．、与、间距离之比为 故D正确。 故选BD。 9. 未来6G将成为卫星互联网技术的重要应用，2023年7月9日，在酒泉卫星中心使用长征二号丙（CZ-2C）运载火箭将卫星互联网技术试验卫星成功发射。卫星绕地球运动的图像如图，其斜率为k。已知地球的半径为R，引力常量为G，卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的密度为 C. 地球的第一宇宙速度为 D. 若卫星的运动周期为T1，则卫星离地球表面的高度为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 解得 则图线的斜率为 所以，地球的质量为 故A错误； B．地球的体积为 则地球的密度为 故B正确； C．设地球的第一宇宙速度为，则 解得 故C正确； D．设若卫星的运动周期为T1，则卫星离地球表面的高度为h，则 解得 故D正确。 故选BCD。 10. 如图，固定在竖直面内的轨道ABC由粗糙直线段AB和光滑圆弧段BC组成，两段相切于B点，BC段的圆心为O，半径为R，轨道最高点为C，A与C的高度差为1.5R。运动员踩着滑板（可视为质点）从A点以初速度v0冲上轨道，沿轨道运动恰能到达C点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的有（　　） A. 运动员及滑板的初速度要满足 B. 运动员及滑板到达C点时对轨道的压力恰好为0 C. 从A到B的过程中，运动员及滑板的重力做功等于其动能的变化量 D. 从B到C的过程中，运动员及滑板的动能全部转化为重力势能 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设运动员踩着滑板质量为m，题意知m沿轨道运动恰能到达C点，则C点速度为0，此时m对轨道压力等于物体重力，并不是0，从A到C过程，由动能定理有 整理得 故A正确，B错误； C．由动能定理可知，运动员及滑板的重力做功与其摩擦力做功之和等于运动员及滑板动能的变化量，并非重力做功等于动能变化量，故C错误； D．BC段光滑，从B到C的过程中（且运动员及滑板在C点速度为0），只有重力做功，机械能守恒，则运动员及滑板的动能转化为重力势能，故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某小组设计了“利用圆锥摆验证圆周运动向心力表达式”实验。实验器材包括：直流电动机（可调节转速）、细竹棒、细线、小球（质量为m，可看成质点）、铁架台（带铁夹）、刻度尺、细棉线长度为L、胶水。实验步骤： ①如图1，用胶水把细竹棒中心固定在电动机转轴上； ②按图2把直流电动机固定在铁架台上，细竹棒保持水平，用导线把电动机接入电路中； ③把一端系有小球的细棉线系牢在细竹棒的一端，测出系线处到转轴距离x；合上开关，电动机转动，使小球在水平面上做匀速圆周运动，调节电动机的转速，使小球转速在人眼可分辨范围为宜。 ④测出小球做圆周运动的半径r。 ⑤用秒表测出小球转20圈所用时间t，求出小球转动周期T。 ⑥实验中小球做圆周运动时摆角为θ，改变电动机转速，重复上述过程多次（5次），作出图像如图3. 根据实验请完成以下内容： （1）如图2可求sinθ=________（用L、x、r表示）；向心力F=________（用m、θ、重力加速度g表示）。 （2）步骤⑤可求小球圆周运动的周期T=_________。 （3）分析图3：如果tanθ与成________关系（选填“正比”“反比”），直线的斜率值与表达式：_______（用π和重力加速度g表示）相等，则向心力公式的正确性得到验证。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 正比 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]如图2， [2]小球在运动过程中受到重力和绳子的拉力，重力和绳子的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，或者是绳子拉力的水平分量提供向心力。故 （2）[3]小球做圆周运动的周期为 （3）[4]根据向心力公式可知 得 根据上面的表达式可以推测tanθ-图像是直线，且其斜率为一常量，分析图3，如果tanθ与成正比关系（即图像是过原点的一条直线）； [5]由[4]直线的斜率值的表达式为，则向心力公式的正确性得到验证。 12. 某实验小组用如图甲所示装置进行“研究平抛运动”实验。 （1）关于该实验的一些做法，合理的是__________。（单选） A. 斜槽必须光滑，且每次释放小球的初位置应相同 B. 斜槽轨道的末端应调成水平 C. 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作为坐标原点 D. 为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有的点用折线依次连接 （2）在实验中用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，该同学只记录了物体运动轨迹上的、、三点并以点为坐标原点建立直角坐标系，得到如图乙所示的图像。由图乙可知图中坐标原点点__________（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，已知重力加速度为，物体运动到点时的速度大小为__________。 （3）某同学利用上述装置在地球赤道附近做“小球平抛运动”的实验探究，以抛出点的球心位置为坐标原点建立直角坐标系，在轨迹上选取间距较大的几个点的位置坐标，在另一直角坐标系内绘出了如图丙的图像，已知小球做平抛运动的初速度大小，则赤道附近的加速度大小为__________（计算保留三位有效数字）。 【答案】（1）B （2） ①. 不是 ②. （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 A．斜槽不需要光滑，只要每次从同一位置释放小球，就能保证初速度相同，故A错误； B．斜槽末端调水平，才能保证小球抛出时初速度水平，做平抛运动，故B正确； C．坐标原点应为斜槽末端处小球的球心在挡板上的投影位置，不是末端端口位置，故C错误； D．描点后应使用平滑曲线连接所有点，不能用折线连接，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1] 水平方向、位移相等，均为，故时间间隔相等。若是抛出点，竖直初速度为0，相等时间内竖直位移比应为，此处，，说明点竖直初速度不为0，因此不是抛出点。 [2]竖直方向，匀变速运动满足 ，，得 代入数据得 水平初速度 竖直方向点速度等于段竖直平均速度 合速度 【小问3详解】 平抛运动水平方向有 竖直方向有 消去得 因此图像的斜率 由图丙得​ 代入解得 【点睛】 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，AB和CD是两个水平台面，DF是倾角为的斜面。台面CD到地面EF的高度为h，台面AB到地面EF的高度为1.5h．有一个小物体静止在台面AB上，与B点距离为1.5h，某时刻给小物体一个水平向右的拉力，小物体由静止开始匀加速运动，到达B点后撤去外力，小物体离开B点后做平抛运动，落在D点时速度方向刚好沿着斜面DF的方向。已知小物体与斜面DF之间的动摩擦因数为0.5，小物体可看作质点，空气阻力不计，重力加速度为g，，，求： （1）小物体在台面AB上运动的加速度大小； （2）小物体运动到斜面DF末端F时的速度大小； （3）其他条件不变，仅改变小物体在AB台面上时到B点的距离，若小物体离开B点做平抛运动刚好落到斜面DF的中点，求小物体在AB台面上开始运动时到B点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块落到D点时的竖直速度 则水平速度 可知物块到达B点时的速度 小物体在台面AB上运动的加速度大小 【小问2详解】 物块在斜面上运动的加速度 解得 则由运动公式 其中 解得 【小问3详解】 由上述计算可知 物块从B点做平抛运动，则由平抛运动可知竖直方向 水平方向 解得 可知AB距离为 14. 如图所示，半径为R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m=2kg、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO′成θ=37°角。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则： （1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ （2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？ （3）若转台转动的角速度为3rad/s，物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动，则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少？ 【答案】（1）0.75；（2）；（3）， 【解析】 【分析】 【详解】（1）物块受力如图甲所示 由平衡条件得 、 且得 （2）物块受力如图乙所示 由圆周运动的条件得 圆周运动半径 得 （3）当转台的角速度为时，物块有向内滑的趋势，摩擦力向外，其受力并建立坐标系如图丙 x方向 y方向 得 、 15. 如图，一倾角为的光滑斜面上有50个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为d，减速带的宽度远小于d；一质量为m的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。 （1）求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能； （2）求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能； （3）若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则L应满足什么条件？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由题意可知小车在光滑斜面上滑行时根据牛顿第二定律有 设小车通过第30个减速带后速度为v1，到达第31个减速带时的速度为v2，则有 因为小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同，故后面过减速带后的速度与到达下一个减速带均为v1和v2；经过每一个减速带时损失的机械能为 联立以上各式解得 （2）由（1）知小车通过第50个减速带后的速度为v1，则在水平地面上根据动能定理有 从小车开始下滑到通过第30个减速带，根据动能定理有 联立解得 故在每一个减速带上平均损失的机械能为 （3）由题意可知 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南省煤炭第一中学2024——2025年下学高一期中考试 物理试卷 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，舞者巧借威亚展现别样东方美，寓意鱼跃龙门好运连连。如图所示，图甲为吊威亚表演者的照片，图乙为其简化示意图，工作人员 A以速度v沿直线水平向左匀速拉轻绳，表演者B在空中升起，则在此过程中（　　） A. 表演者B匀速上升 B. 表演者B上升速度越来越小 C. 表演者B处于超重状态 D. 经过图示位置时， A与B的速度大小之比为 2. 在坐标系中，从0时刻起，一质量为的物体（视为质点）沿轴、轴的分位移与时间的关系图像如图甲、乙所示，已知甲图像在0时刻和乙图像在时刻的切线斜率均为0，两图像中倾斜虚线的斜率均为，两图像均为抛物线，下列说法正确的是（　　） A. 物体在时刻的速度大于 B. 物体沿轴方向的分加速度大小为 C. 物体受到的合力大小为 D. 0至时间内物体的位移大小为 3. 如图甲所示，质量为的小球（视为质点）用轻质细线悬挂于点在竖直面内做圆周运动，小球以不同的角速度通过最高点时，细线的拉力与其角速度的平方的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时，小球在最高点的角速度大小为 B. 当地的重力加速度大小为 C. 细线的长度为 D. 当时，的大小为，方向竖直向上 4. 如图所示为安徽芜湖某游乐场悬挂式过山车火流星的一段轨道模型，在运行过程中座舱位于轨道外侧，AB是一段曲线轨道并与圆形轨道相切于B点，BD段水平，C为圆形轨道最高点（A、B、C、D可视为在同一竖直面内）。总质量为的过山车从轨道A点由静止滑出，加速到达B点的速度为25m/s，经过C点时的速度大小为15m/s，随后经圆形轨道滑至水平轨道D点。已知圆形轨道半径为15m，重力加速度g取，不计摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A. 过山车在从A到B过程中处于超重状态 B. 过山车在B点时轨道对其的弹力竖直向下 C. 过山车在C点时轨道对其的弹力大小为6000N D. 若过山车在C点时的速度为9m/s，则轨道对其作用力竖直向上 5. 2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，轨道的半长轴约为51900km。后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为9900km，周期约为24h。则鹊桥二号在捕获轨道运行时（ ） A. 周期约为144h B. 近月点的速度大于远月点的速度 C. 近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度 D. 近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度 6. 质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始运动，速度v与时间t的关系图像如图所示，时间内匀加速运动；时刻速度达到，开始以额定功率加速运动；时刻后以速度做匀速运动。整个过程汽车所受阻力均为f，则（ ） A. 时间内，汽车的牵引力为 B. 时间内，汽车克服阻力做功的功率不变 C. 时间内，汽车牵引力做的功为 D. 时间内，汽车牵引力做的功为 7. 竖直向上抛出一物块，经过时间落回原处。假设物块所受空气阻力的大小与速率成正比，下列描述该物块的位移x、加速度a、机械能E和所受空气阻力大小f随时间t变化的关系图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，甲、乙两个小球（均视为质点）先、后从一水平虚线上的a点斜向上抛出，甲以与虚线成角斜向上的速度抛出，经过一段时间运动到虚线上b点（未画出），乙以与虚线成角斜向上、大小仍为的速度抛出，经过一段时间运动到虚线上点（未画出），不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙在最高点的速度大小之比为 B. 甲从a运动到的时间与乙从运动到c的时间之比为 C. 甲、乙在题述运动过程中离水平虚线的最大距离之比为 D. 、与、间距离之比为 9. 未来6G将成为卫星互联网技术的重要应用，2023年7月9日，在酒泉卫星中心使用长征二号丙（CZ-2C）运载火箭将卫星互联网技术试验卫星成功发射。卫星绕地球运动的图像如图，其斜率为k。已知地球的半径为R，引力常量为G，卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的密度为 C. 地球的第一宇宙速度为 D. 若卫星的运动周期为T1，则卫星离地球表面的高度为 10. 如图，固定在竖直面内的轨道ABC由粗糙直线段AB和光滑圆弧段BC组成，两段相切于B点，BC段的圆心为O，半径为R，轨道最高点为C，A与C的高度差为1.5R。运动员踩着滑板（可视为质点）从A点以初速度v0冲上轨道，沿轨道运动恰能到达C点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的有（　　） A. 运动员及滑板的初速度要满足 B. 运动员及滑板到达C点时对轨道的压力恰好为0 C. 从A到B的过程中，运动员及滑板的重力做功等于其动能的变化量 D. 从B到C的过程中，运动员及滑板的动能全部转化为重力势能 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某小组设计了“利用圆锥摆验证圆周运动向心力表达式”实验。实验器材包括：直流电动机（可调节转速）、细竹棒、细线、小球（质量为m，可看成质点）、铁架台（带铁夹）、刻度尺、细棉线长度为L、胶水。实验步骤： ①如图1，用胶水把细竹棒中心固定在电动机转轴上； ②按图2把直流电动机固定在铁架台上，细竹棒保持水平，用导线把电动机接入电路中； ③把一端系有小球的细棉线系牢在细竹棒的一端，测出系线处到转轴距离x；合上开关，电动机转动，使小球在水平面上做匀速圆周运动，调节电动机的转速，使小球转速在人眼可分辨范围为宜。 ④测出小球做圆周运动的半径r。 ⑤用秒表测出小球转20圈所用时间t，求出小球转动周期T。 ⑥实验中小球做圆周运动时摆角为θ，改变电动机转速，重复上述过程多次（5次），作出图像如图3. 根据实验请完成以下内容： （1）如图2可求sinθ=________（用L、x、r表示）；向心力F=________（用m、θ、重力加速度g表示）。 （2）步骤⑤可求小球圆周运动的周期T=_________。 （3）分析图3：如果tanθ与成________关系（选填“正比”“反比”），直线的斜率值与表达式：_______（用π和重力加速度g表示）相等，则向心力公式的正确性得到验证。 12. 某实验小组用如图甲所示装置进行“研究平抛运动”实验。 （1）关于该实验的一些做法，合理的是__________。（单选） A. 斜槽必须光滑，且每次释放小球的初位置应相同 B. 斜槽轨道的末端应调成水平 C. 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作为坐标原点 D. 为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有的点用折线依次连接 （2）在实验中用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，该同学只记录了物体运动轨迹上的、、三点并以点为坐标原点建立直角坐标系，得到如图乙所示的图像。由图乙可知图中坐标原点点__________（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，已知重力加速度为，物体运动到点时的速度大小为__________。 （3）某同学利用上述装置在地球赤道附近做“小球平抛运动”的实验探究，以抛出点的球心位置为坐标原点建立直角坐标系，在轨迹上选取间距较大的几个点的位置坐标，在另一直角坐标系内绘出了如图丙的图像，已知小球做平抛运动的初速度大小，则赤道附近的加速度大小为__________（计算保留三位有效数字）。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，AB和CD是两个水平台面，DF是倾角为的斜面。台面CD到地面EF的高度为h，台面AB到地面EF的高度为1.5h．有一个小物体静止在台面AB上，与B点距离为1.5h，某时刻给小物体一个水平向右的拉力，小物体由静止开始匀加速运动，到达B点后撤去外力，小物体离开B点后做平抛运动，落在D点时速度方向刚好沿着斜面DF的方向。已知小物体与斜面DF之间的动摩擦因数为0.5，小物体可看作质点，空气阻力不计，重力加速度为g，，，求： （1）小物体在台面AB上运动的加速度大小； （2）小物体运动到斜面DF末端F时的速度大小； （3）其他条件不变，仅改变小物体在AB台面上时到B点的距离，若小物体离开B点做平抛运动刚好落到斜面DF的中点，求小物体在AB台面上开始运动时到B点的距离。 14. 如图所示，半径为R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m=2kg、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO′成θ=37°角。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则： （1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ （2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？ （3）若转台转动的角速度为3rad/s，物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动，则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少？ 15. 如图，一倾角为的光滑斜面上有50个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为d，减速带的宽度远小于d；一质量为m的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。 （1）求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能； （2）求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能； （3）若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则L应满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $